手机淘宝移动端接入网关基础架构演进之路

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5.2 就近就快接入

PC时代我们都 访问网站的接入条件是相对恒定的,某些某些在开发时很少考虑网络对用户体验的影响。而是移动APP则不然,尤其是在中国,基础的移动网络环境何必 好,为什么在么在而是我们都 有某些某些用户的访问是处于在地铁、公交车而是的移动环境下,移动基站的频繁切换进一步增加了网络的不稳定。从手机淘宝的数据需用看出,我们都 每天活跃用户暗含不少来自于累似 2G而是的弱网环境。可能性端到云的连接不稳定、高延时,只能 所有的用户体验都无从谈起。

5.3 弱网优化和抗抖动

3.ACCS整体架构

异地多活是一一一好2个 多机房的整体方案,在多个地区一同处于对等的多个机房,以用户维度划分,多机房一同承担全量用户的流量;在单个机房处于故障时,故障机房的流量需用快速的被迁引到可用机房,减少故障的恢复时间。

图-4

几点感悟:

众所周知的传统https的整个握手流程是非常重的,在网络质量不高的情形下,造成建连过慢,用户体验惨只能睹,甚至都无法完成安全握手;然而从安全的角度我们都 是需用一一一好2个 安全的传输通道保护用户的隐私数据。

统一接入层集中管理了用户的设备、在线情形,并提供信息的双向传递能力。如下图所示:

作者:手淘团队

从图-3需用看到,浏览器的业务器求会发给CDN,由CDN上保存的挂接规则,向后续的单元机房挂接。无线端也而是做吗?客户端拥有强大的能力,需用做的更灵活;CDN的挂接节点带来更多的机器成本;对于需用双工通讯能力的客户端,消息投递更为冗杂。哪些地方地方是我们都 思考与WEB不同的地方,是都不 能做些不一样的选着?

4.2.2 无线接入层单元化的旁路调度

基于上面的情形考虑整个网关在布署上分为一一一好2个 集群,一一一好2个 集群补救常态的在线用户访问,而是集群补救海量信息的推送。如下图-2所示,通过而是的辦法 ,补救了业务底部形态不同,对统一网关的冲击,将不同的业务底部形态进行了隔离。

基于网络库我们都 实现了一套智能学习的网络策略,智能学习客户端在不同网络环境下建连策略,用户重新回到你你你这个 网络环境会给出最优的策略进行快速连接,并定期去更新或淘汰本地cache的历史最优网络策略。为了建连更加这麼快在个人网络下穿透性更好,接入服务器支持了多种协议和端口,客户端建连需用用暗影 接入网络。我们都 有一一一好2个 重要指标是打开客户端100S内网络请求成功率,而是关注连的快给用户体验带来的价值。

在做网络优化一刚结束了,我们都 想做一一一好2个 通用的网络库,你你你这个 网络库暗含策略、httpDNS、SPDY协议等一切系统网络优化需用的方方面面。上层api网关请求逻辑、推送逻辑、上传下载逻辑对于而是一一一好2个 通用网络库来说都不 业务。在分层上将通用网络库和上层应用逻辑分开、彻底解耦,对长期持续优化网络是很有必要。如下图-8所示架构。

手机淘宝2015年双十一网络接入工作关键字总结:

1.业务高速发展下诉求

基于调度中心,我们都 搭建了一一一好2个 智能大数据分析平台,将客户端在在网络请求过程中的数据如建连时间、首包收取时间、整包收取时间、ssl握手时间等重要指标挂接上来 。根据哪些地方地方指标分挥发性网络异常区域,调整我们都 的就近就快接入规则,甚至推动IDC建设和CDN的布点完善。

同样在某些网络环境较差情形下,我们都 采取长短链接结合辦法 ,在长链接遇到请求超时或穿透性较差情形,利用短链接HTTP短链接去请求数据(在移动网络环境下HTTP协议尤其HTTP1.0的穿透性是最好的),而是需用在某些极端情形下最大程度保证用户体验。数据如下图-9

接入层架构调整要么基于业务需求(助于适应业务的变化的架构才是最共要的),要么助于极大节省成本和提升稳定性。架构的演进一定是迭代式只能一蹴而就,重视积累和反思。

一同在我们都 的舆情反馈上总爱看到用户在说-“某个页面加载中、页面打不开、请求这麼快、打开某个功能这麼快”,面对哪些地方地方问题 过去我们都 是只能 太好的辦法 ,只能猫抓耗子一桩桩去排雷很被动。某些某些网络的问题 是偶现的,一旦错过现在就无从查起,肩头的是意味着着某些某些:

6.总结和感悟

对于一一一好2个 统一网关来说,对接的业务网关的信息传递特点是不一样的,大要素的业务在全天都不 比较平缓的,而是个别营销类业务会在短时间内发布海量的信息,而是的信息发布会抢占网关的极少量资源,对于用户的正常访问会产生影响。

图-5

图-1

在弱网优化上我们都 尝试了QUIC,在网络延时较高、丢包严重情形下比TCP有更好表现。线上手机淘宝灰度版本实测切换到QUIC后,平均RT收益有接近20%。考虑QUIC在移动网络可能性处于穿透性问题 ,未来我们都 将采取SPDY为主,QUIC为辅助的模式来完善我们都 的网络链接策略。

“ 双工、低延时、安全、开放”。在你你这个好2个 目标之上是围绕你你你这个 接入服务配套的运维体系,帮助最终用户取得良好的端上体验的一同,帮助开发者快速构建买车人的业务。

业务上需用实时的触达用户,充挂接挥移动的底部形态,将消费时间的碎片利用起来,事实也证明了用户的消费时间随着移动化的线程不断处于变化,逐步分布到全天的碎片时间中。一同货架底部形态也在向社区化、娱乐化的方向发展,哪些地方地方都对网络层连接用户有了更高的要求。更多的媒体底部形态和展示辦法 ,对网络层提出了更多元的要求。我们都 需用关注到手机淘宝内的消息盒子、微淘、淘友哪些地方地方产品都不 业务求变的体现,业务的变化倒逼技术的前进。

阿里这两年总爱在实施的异地多活的架构,在异地多活的整体方案中,统一网关承担了快速引导流量的职责,也是你你你这个 方案顺利实施的一一一好2个 重要环节。

移动网络优化是超级App永恒得话题,对于无线电商来说更为重要,网络请求体验跟用户的购买行为息息相关,手机淘宝从过去的HTTP API网关,到2014年升级支持SPDY,2015年双十一自研高性能、全双工、安全的ACCS(阿里云通道服务)扛住双十一战场主要流量,无论是基础架构的演进、网络调优、协议的优化、异地多活、网络调度上都不 不少宝贵的经验与我们都 分享。

设想一一一好2个 场景:用户在进电梯发起一一一好2个 刷新数据请求,进到电梯可能性网络抖动的是意味着着网络链接断了,你你你这个 如果我们都 助于合理策略去做重试,而是当用户选着离开电梯时很可能性网络请求重试成功,帮助用户拉到了你要 的数据,提升了用户体验和客户端的网络抗抖动能力。

4.1 网关架构的优化

图-7

而是架构上分离,需用而是我们都 更专注更系统化去做无线网络优化。统一网络库的十2个 重要底部形态:

为了满足移动电商业务高速发展的需求,我们都 决定打造一一一好2个 世界级的网络接入服务,构建一一一好2个 无线网络下”水、电、煤“ 一样的基础设施。而是一一一好2个 基础设施需用做到的一好2个 目标:

如图-1所示,在整个接入服务上我们都 划分为两层,接入网关层和应用网关层。接入网关负责连接的保持、消息的解析、消息的挂接。应用网关实现各种应用层协议:API、SYNC、RPC、PUSH等,在应用网关的肩头是具体的业务系统。一同我们都 建立了一一一好2个 统一调度服务,而都不 采用传统的DNS,调度服务是我们都 的控制中心,通过它我们都 需用强有力的指挥我们都 的客户端,而是用用受到DNS污染的影响。

图-3

5.4 加密传输1S钟法则

4.2.3 应用层网关不可用

与服务端的分层架构对应的是客户端的SDK,最底层的统一网络库SDK集中了我们都 对网络优化的策略,并向上为各个应用网关技术的SDK提供API。

网络切换和网络抖动情形下的技术优化也是一一一好2个 有点儿要的方面,我们都 总爱遇到移动设备网络切换和信号不稳定的情形,在你你你这个 情形我们都 为什么在么在保证用户的体验?

针对你你你这个 情形我们都 的思路是有策略合理增加重试。我们都 对一一一好2个 网络请求以与否发送到socket缓冲区作为分割,将网络请求生命周期划分为“请求刚结束了到发送到 socket缓冲区”和“可能性发送到socket缓冲区到请求刚结束了”一一一好2个 阶段。在阶段一内请求失败了,会根据业务需求帮助业务请求去做重试。阶段二请求失败只针对读操作提供重试能力。

举个例子,push服务需用通过网关推送2亿条消息,而哪些地方地方消息需用在短时间内完整性推送完,而一同网关在为正常的用户的交互提供服务,海量信息的推送和正常的用户交互相互竞争资源,最终会造成正常用户的交互失败,对于业务来说,这是不可接受的。

图-2

网络接入任重道远,对于手机淘宝而是一一一好2个 亿级UV无线电商平台,稳定性是立足之本。

ACCS、网关架构优化、异地多活、弱网优化和抗抖动、加密传输1S钟法则

图-6

基础网络的速率就像一公里列车,速率是火车的速率(启动时间),而速率就像火车的车厢装载量,整个传输的物理链路就像火车的铁轨。目前现实条件下的移动网络条件非常冗杂,既有高铁而是先进的传输渠道,都不 不少老旧缓慢的绿皮车还在服务某些某些用户。我们都 的目标很简单,也你要 让所有用户都能在手机淘宝获得流畅的体验,不论你坐的是“高铁”还是“绿皮车”。

先看一下web端在这异地多活中的实现辦法

下面这张图,助于而是我们都 更加直观的了解中国的移动网络环境。描述了从用户到IDC的端到端的路由情形,不仅数据传输耗时长且丢包率高,一同安全性也是相当糟糕的,DNS劫持、内容劫持在中国而是家常便饭。

如上图-6, 我们都 设计的调度中心这时又承担了单元化的旁路调度职责,当app访问的单元无法访问的如果, app会访问不同单元的调度中心,询问用户的归属单元,通过你你你这个 辦法 取得可用的单元节点,将用户切到正确的单元。你你你这个 方案同样适用于单机房的接入层网关不可用的场景。

4.稳定性与容灾

1、2、3均由网络调度中心的集群控制,我们都 希望你你你这个 需用做到与业务无关,加在某些阿里的业务属性后,你你你这个 模块我们都 需用理解为HTTPDNS,需用理解我们都 在HTTPDNS之外做了极少量网络优化的端到端的工作。

无线网络这两年网速是提升了但网络环境更加冗杂,万物互联、设备随时随地在线、运营商的冗杂性会对移动网络优化带来更多的挑战,端到端的网络优化以及推进运营商合作辦法 辦法 任重而道远。

回到一年前,移动电商在2014年双十一业务刚结束了兴起,2014年双十一当天移动成交243亿占整体571亿的42.6%,业务高速发展希望更多主动推送去触达用户,某些新的玩法和互动形式,需用连接买家与买家、买家与卖家、买家与达人,可能性只能 有效的通道能力,业务采取的是不停去轮询服务器,一来对服务器造成何必 要的压力,二来对于用户手机的电量流量也是极大的浪费,关键在大促当天何必 要的请求过大甚至会是意味着着后端集群限流,从而影响到用户体验。

如图-4, 我们都 借助了客户端的强大能力,利用协商的机制来完成用户的请求正确被分配到不同的单元,含以下几点:

移动网络的速率在过去几年有很大提升,但网络环境的多样性和差异性使移动网络的环境更加冗杂,在去年双十一如果我们都 还常遇到某些移动网络劫持的事情。网络劫持这块问题 的排查速率很低,需用找到用户、复现现场,甚至找网工、运营商配合排查,一查而是几天过去。

网关将致力于补救上面网络的通讯,为上层的服务提供高质量的双向通讯能力。

安全与网络你你你这个 对冲突上放我们都 的肩头,需用在技术上有所突破,为什么在么在而是我们都 自建了一套slight-ssl的技术,参考了tls1.3的协议,通过合并请求,优化加密算法,运用session-ticket等策略,最终在安全和体验之间找到了一一一好2个 平衡点,在基本不牺牲用户体验的基础上,达到了安全传输的目地, 一同还大幅度提升了服务端的性能。通过技术的创新,我们都 实现了无线网络加密传输下1S钟法则。

图-8

4.2.1 无线接入层单元化的协商机制

为什么在么在而是我们都 在改善网络通道上有某些某些的事情需用去做,去探索突破运营商基础网络的限制,力争为用户创造极致的购物体验。

2.移动网络环境依然严峻

4.2 异地多活

5.1 统一网络库

如图-5, 外网不可用,协商的可能性都只能 故障单元的用户无法恢复,这时旁路的调度服务出场了。

协商机制看起来很不错,这里一一一好2个 重磅炸弹丢过来了,机房的入口网络断了!

某个单元机房的应用层网关不可用,这时在等待应用网关排查问题 需用的时间比较久,为了达到最快的故障恢复,我们都 通过开关把修改接入层的转发规则,将流量切到可用的单元。如下图-7

5.端到端网络优化

稳定性与容灾是服务端上面件永恒的主题,统一接入层而是一一一好2个 汇聚网关收益和风险是并存的,一旦你你你这个 入口故障了,波及的用户范围是不可想象的,咋样做的更加稳定,是一一一好2个 巨大的挑战。

信息传播底部形态的变化的肩头是移动化带来新的技术底部形态是意味着着的结果。在过去的几年,移动电商从无到有,手机淘宝老而是你你你这个 领域的先行者。移动电商从最初的克隆技术WEB的业务底部形态到移动底部形态不断涌现,更多的互动形式的再次出现,向社交化、娱乐化不断迈进的今天,一一一好2个 单纯的商品的陈列架形式可能性只能满足业务的需求。

来源:51CTO

移动接入层补救方案上需用更多利用客户端能力,你你你这个 是无线对比PC Web的优势所在。

ACCS基于无线场景精心设计的双工 、安全、低速率、开放的移动统一接入层服务,在双十一当天稳定高效地服务了近2亿的在线用户,支持了峰值4100万的在线长连接,你你你这个 肩头的故事以及我们都 的思考是哪些地方呢?

基于上面的开放架构,业务方需用选着直接开放具体的后端服务对接不同的应用网关,不需用了解网络肩头的细节,并通过应用网关如API网关提供的开发工具快速生成客户端代码。业务方也需用基于你你你这个 接入层设计买车人的协议。